2022 Fiscal Year Research-status Report
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22K04750
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
佐藤 治道 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (90357145)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 直子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00712481)
板垣 宏知 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (00793184)
長 秀雄 青山学院大学, 理工学部, 教授 (60296382)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 積層造形 / 非破壊検査 / レーザー超音波 / AE |
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| Outline of Annual Research Achievements |
AEと LUによる非破壊検査装置と一体化した小型PBF装置の改造をおこなった。これにより、既存のAM装置と同じ走査パターンで加工できるようになった。従来のLUによる非破壊検査装置と一体化した小型PBF装置はレーザービームの照射位置の再現性に難があったが、改造により照射位置の再現性が向上した。これによって、平面造形から積層造形に移行したときに、積層位置のずれが抑えられるようになったと考えられる。
造形物の品質を改善するため、積層造形用の金属粉の開発として、プラズマ処理による金属粉の酸素濃度の低減に取り組んだ。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
AEと LUによる非破壊検査装置と一体化した小型PBF装置において、レーザー超音波を励起するためのレーザービームと造形に用いるための加工用レーザービームを走査するのに用いるアナログガルバノスキャナが壊れた。20年以上前の商品であったため、メーカーによる修理もできなかった。そのため、新規にデジタルガルバノスキャナを購入した。さらに、デジタルガルバノスキャナの電源およびPCと接続するための電源ボックスを設計、製造した。昨今の半導体不足によりスキャナ本体および電源ボックスが納品されるまで半年以上かかった。ハードウェアに互換性がなかったことから、小型PBF装置へのガルバノスキャナの取り付けにも数ヶ月を要した。また、アナログガルバノスキャナは電圧でミラーの角度を制御していたのだが、デジタルガルバノスキャナはPCからの命令でミラーの角度を制御する等使い方が全く異なるため、ハードウェアの構成および制御用ソフトウェアに大幅な変更が必要となった。これを機に、アナログガルバノスキャナでは三角波を用いてジグザグに走査していたが、既存のAM装置と同じスキャンパターンができるように制御用ソフトウェアを作り直した。これによって、既存のAM装置との結果の比較が可能になる。
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| Strategy for Future Research Activity |
2023FY
10×10×1 mm3程度の積層造形物を作成できる粉末スキージング機構の導入によるAEと LUによる非破壊検査装置と一体化した小型PBF装置を作 成し、基礎実験を行う。同時に、金属粉の開発および、レーザー焼結金属粉のX線による評価実験を行う。AEは青学の知見を導入し、それ以外 は産総研の知見を用いる。
既存のAM装置による積層造形物の作成とLUによる評価も行う。
2024FY これらの装置および得られた知見を用いて、溶融現象と欠陥検出のメカニズムについて考察し、プロセス最適化のサイクルに寄与する。
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| Causes of Carryover |
積層造形とレーザー超音波を行う実験装置の故障により、初年度に予定していた実験を進められなかった。
他の予算を手当することにより実験装置の修理ができたので、今年度は当初予定していた実験ができる予定。
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